(57)【要約】【課題】  試料セル内の励起光の反射（散乱）を低減する。【解決手段】  透明石英ブロック及び黒色石英ブロックから成り、励起光が入射する位置及び蛍光が出射する位置に前記透明石英ブロックを配置し、且つ中心部に測定対象試料を保持する試料保持部を形成した分光蛍光光度計用試料セルであって、励起光が入射される面は、励起光入射用の透明石英ブロックの両端に黒色石英ブロックが結合され、当該励起光入射用の透明石英ブロックの励起光入射軸と直交する方向の幅は、前記試料保持部よりも狭く形成される。【効果】  蛍光測定の感度を向上することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明石英ブロック及び黒色石英ブロックから成り、励起光が入射する位置及び蛍光が出射する位置に前記透明石英ブロックを配置し、且つ中心部に測定対象試料を保持する試料保持部を形成した分光蛍光光度計用試料セルであって、
励起光が入射される面は、励起光入射用の透明石英ブロックの両端に黒色石英ブロックが結合され、当該励起光入射用の透明石英ブロックの励起光入射軸と直交する方向の幅は、前記試料保持部よりも狭く形成されることを特徴とする分光蛍光光度計用試料セル。
【請求項２】
請求項１において、
前記励起光が入射される面と反対の面を黒色石英ブロックを用いて形成することを特徴とする分光蛍光光度計用試料セル。
【請求項３】
透明石英ブロック及び黒色石英ブロックから成り、励起光が入射する位置及び蛍光が出射する位置に前記透明石英ブロックを配置し、且つ中心部に測定対象試料を保持する試料保持部を形成した分光蛍光光度計用試料セルであって、
励起光が入射される面は、励起光入射用の透明石英ブロックの両端に黒色石英ブロックが結合され、当該励起光入射用の透明石英ブロックの励起光入射軸と直交する方向の奥行きは、両端の前記黒色石英ブロックの奥行きよりも短く形成されることを特徴とする分光蛍光光度計用試料セル。
【請求項４】
請求項３において、
前記励起光が入射される面と反対の面を黒色石英ブロックを用いて形成することを特徴とする分光蛍光光度計用試料セル。
【請求項５】
試料を保持する試料セルと、当該試料セルに照射すべき励起光を出射する励起側分光器と、前記試料セルからの蛍光を分光する蛍光側分光器と、当該蛍光側分光器からの蛍光を検出する蛍光検出部を有する分光蛍光光度計において、
前記試料セルに、前記請求項１或いは３の構成の試料セルを用いたことを特徴とする前記分光蛍光光度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は分光蛍光光度計に関わり、特に溶液中の微量物質の蛍光を測定するのに好適な分光蛍光光度計に関する。
【背景技術】
【０００２】
分光蛍光光度計は、主として、励起光を発生させるための光源と分光器，測定対象の試料を収容する試料セル、前記試料が発する蛍光を検出するための光学検出器と分光器から構成されている。
【０００３】
また、試料セルは、セルの壁面での光の散乱を防止するため、或いは、セルの入射スリットや出射スリットの役割を持たせるために、黒色石英と透明石英を組み合わせて作製したり、セルの外壁に不透明な膜を貼り付けていた。
【０００４】
このような試料セルの構成は、特開平６−２７３３３３号公報（特許文献１），実開平１−１３６４４９号公報（特許文献２），特開昭６０−７８３３４号公報（特許文献３）に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２７３３３３号公報
【特許文献２】実開平１−１３６４４９号公報
【特許文献３】特開昭６０−７８３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術のような黒色石英やスリットを用いた試料セルであっても、感度不良が多発し、多大な後戻り作業が発生し問題となっていた。
【０００７】
図４，図５に従来の試料セルの外観、及び上面から見た図を示す。試料セルは、決められた入射範囲外からの励起光の透過を防ぐため用いている黒色石英ブロック１０５，106と、励起光，蛍光を透過させる透明石英ブロック１０１〜１０４を接合し構成されている。黒色石英側正面より励起光が試料収容室１０８へ照射され、左側面矢印方向へ出射された蛍光が蛍光側分光器へ入射される。励起側分光器の出射スリット１０７は試料セルに蒸着されたインコネル膜により構成されている。
【０００８】
本発明者らは、複数の上記従来の試料セルに対して、水ラマン散乱光感度測定を行った。具体的には、試料セル内に蒸留水を入れ、励起光３５０ｎｍ照射したときに検出される蛍光スペクトル内のラマン散乱光（３９７ｎｍ付近）を評価指標とした。図６に、蛍光スペクトルの例を示す。Ｂのピークが指標とするラマン散乱光である。
【０００９】
図７，図８に水ラマン散乱光感度，良好／不良時の水ラマン散乱光スペクトルデータを示す。図７のスペクトルが感度良好時、図８のスペクトルが感度不良時のものである。このように、ラマン散乱光の分離度（Ｈ１とＨ２の比）が良好／不良時で異なるため、これを指標とした。
【００１０】
表１に、１０個の試料セルに対して分離度を測定した結果を示す。分離度は、分離度
（％）＝（Ｈ１mm／Ｈ２mm）×１００として算出した。また、Ｓ（ｍｖ）は信号成分の信号強度、Ｎ（ｍｖ）はノイズ成分の信号強度である。
【００１１】
【表１】
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【００１２】
表１に示すように、分離度は６０.０％から１４.５％までかなりのバラツキが見られた。同時に、Ｓ／Ｎ比も分離度と同様にバラツキが生じていることが分かった。
【００１３】
本発明者らは、原因検討の結果、試料セルの石英ブロックのエッジに微小な欠けが生じ発光しているのではないかと推察し、ＣＣＤカメラ形状測定器にて石英ブロックのエッジの観察を行った。図９に石英ブロックエッジ部の測定位置を示す。
【００１４】
図１０，図１１に、観察の結果得られた感度良品(分離度６２.７％)と感度不良品（分離度１３.１ ％）の試料セルのエッジ欠けの様子を示す。図１０が感度良品の観察画像、図１１が感度不良品の観察画像である。図１０，図１１に示すように、良品：３８.８
μｍに対し不良品：６３.６μｍと不良品のほうが大きな欠けが観察された。
【００１５】
次に、試料セルのエッジ部全体にどの程度欠けの数があるのかをカウントした。表２に欠けの数量を目視にて観察し、比較した結果を示す。
【００１６】
【表２】
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【００１７】
この結果、良品：１４３個に対し不良品：２０７個と６４個の差があることが判った。また、不良品のほうが、より大きな大きさの欠けが数多く存在することが判った。
【００１８】
即ち、感度不良が発生する原因は、図１２に示すように、励起光が石英ブロックのエッジ１１０〜１１３に存在する欠けに当たることで乱反射がおき、本来の蛍光に乱射反射した励起光の散乱光が重畳してしまうことが大きな原因であると考えられる。
【００１９】
エッジの欠けにより生じる散乱光を除去するためには、石英ブロックから欠けそのものを無くすように加工することが望ましいが、平面は欠け無く平滑に加工できるものの、エッジ部については、現在の加工技術では欠け無く製作することは非常に難しい。
【００２０】
本発明の目的は、この問題を解決し、散乱光の発生を低減し、高精度の分析を行える試料セル、及びこの試料セルを用いた分光蛍光光度計を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明では、上記目的を達成するために、試料セルに用いる透明石英ブロックと黒色石英ブロックの大きさを変更した。
【００２２】
具体的には、励起光入射用の透明石英ブロックの励起光入射軸と直交する方向の幅は、前記試料保持部よりも狭く形成するようにした。
【００２３】
或いは、励起光入射用の透明石英ブロックの励起光入射軸と直交する方向の奥行きは、両端の前記黒色石英ブロックの奥行きよりも短く形成するようにした。
【発明の効果】
【００２４】
試料セル構成部材のエッジ部での励起光の散乱を低減することが出来る。これにより、蛍光測定における励起光の散乱光の影響を低減できるため、蛍光測定の感度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は、本発明の試料セルが適用される分光蛍光光度計の光学系統図である。
【００２７】
励起側分光器１内の光源部２０に収容されている光源３より発せられた光は、同じく光源部２０に収容されている集光レンズ４によって集光され、励起側入射スリット５を介して、励起側分光部２１内の励起側凹面回折格子６により分光される。該分光され単色光となった光は励起側ミラー７を経由し、試料セル外面に配置された励起側出射スリット８を介して試料セル９内の試料に照射される。
【００２８】
試料から発せられた蛍光は、試料セル９外面に配置された蛍光側入射スリット１０を介して蛍光側分光器２の蛍光側分光部２２内にある蛍光側凹面回折格子１１により分光され蛍光側ミラー１２を介して、蛍光側出射スリット１３を介して検出部２３内の光電素子
１４により測定される。
【実施例１】
【００２９】
本発明の第１の実施例となる試料セルを図２に示す。透明石英ブロック２００〜２０３，黒色石英ブロック２０５，２０６を組み合わせて試料を保持する試料収容室２０４を形成するように構成される。透明石英ブロック２００は励起光入射窓となり、透明石英ブロック２００は蛍光出射窓となる。該試料セルを図１の試料セル９の位置に配置した場合は、黒色石英ブロック３０５および３０６により励起側スリットを構成できる。
【００３０】
本実施例の特徴は、透明石英ブロック２００の励起光入射軸と直交する方向の幅が試料収容室２０４よりも狭くなるように、大き目の黒色石英ブロック２０５，２０６を採用したことである（即ち、黒色石英ブロック２０５，２０６の幅を透明石英ブロック２０１，２０２よりも広くする。）。
【００３１】
作製手順としては、まず、透明石英ブロック２００と黒色石英ブロック２０５，２０６を結合し、一つの結合ブロックとして形成する。そして、形成した結合ブロックの表面を研磨し、表面を平滑化する。透明石英ブロック２００や、黒色石英ブロック２０５，206のそれぞれは、元々エッジ部に欠けが生じているが、結合した後に研磨することで、ブロック同士の結合面は欠けを無くすことが出来る。
【００３２】
その後、透明石英ブロック２０１〜２０３を上記結合ブロックに結合させ、試料セルとする。
【００３３】
透明石英ブロック２０１，２０２は、エッジ部には当然欠けが存在しているが、エッジ部２１０，２１１は、黒色石英ブロック２０５，２０６によって、励起光が直接照射されることは無いため、この部分における散乱光は生じない。
【００３４】
尚、図２の構成では、エッジ部２１２，２１３については散乱光が発生する可能性があるが、励起光が照射されたエッジ部の数が半減したことにより、従来の構造に比して散乱光の影響をかなり低減することが可能となる。また、透明石英ブロック２０３を黒色石英で構成すれば、エッジ部２１２，２１３の散乱光を吸収することが出来、より精度の高い分析を行うことができる。
【００３５】
このようにして作製した試料セル１０個に対して、図６〜図８で示した水ラマン散乱光感度測定を行い、その結果得られた分離度を表３に示す。
【００３６】
【表３】
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【００３７】
図２の試料セルでは、このように何れも分離度６０％以上を達成することが出来た。
【実施例２】
【００３８】
図３は、励起光が入射する方向から見た透明石英ブロック３００の厚さを黒色石英ブロック３０４および３０５より薄くなるように構成した例である。
【００３９】
本実施例の作製手順としては、まず、透明石英ブロック３０１と黒色石英ブロック305、及び透明石英ブロック３０２と黒色石英ブロック３０４をそれぞれ結合し、二つの結合ブロックを形成する。そして、それぞれの結合ブロックの表面を研磨し、表面を平滑化する。これにより、３１２，３１３の結合部分はエッジ部に生じている欠けを無くすことが出来る。その後、透明石英ブロック２００，３０２を上記二つの結合ブロックに結合させ、試料セルとする。
【００４０】
本実施例の構成において、エッジ部の欠けの影響がある位置は、透明石英ブロック300，３０２のエッジ部である３１０，３１１，３１４，３１５の部分である。この内、エッジ部３１０，３１１は、黒色石英ブロック３０４，３０５と隣接しているため、仮に散乱光が生じても、黒色石英ブロック３０４，３０５によって吸収される。したがって、本実施例も上記の実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
また本実施例においても、透明石英ブロック３０２を黒色石英で構成すれば、エッジ部３１４，３１５で生じる散乱光を低減することが出来、より精度の高い分析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】分光蛍光光度計の光学系統図である。
【図２】第１の実施例の試料セルの拡大平断面図である。
【図３】第２の実施例の試料セルの拡大平断面図である。
【図４】従来の試料セルの斜視図である。
【図５】従来の試料セルの拡大平断面図である。
【図６】蒸留水に励起光３５０ｎｍ照射したときに検出される蛍光スペクトルである。
【図７】分離度の良い蛍光スペクトルの例である。
【図８】分離度の悪い蛍光スペクトルの例である。
【図９】石英ブロックエッジ部の測定位置を示す図である。
【図１０】エッジ部の拡大写真の概略図である。
【図１１】エッジ部の拡大写真の概略図である。
【図１２】石英ブロック内の散乱光の発生位置を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…励起側分光器、２…蛍光側分光器、３…光源、４…集光レンズ、５…励起側入射スリット、６…励起側凹面回折格子、７…励起側ミラー、８…励起側出射スリット、９…試料セル、１０…蛍光側入射スリット、１１…蛍光側凹面回折格子、１２…蛍光側ミラー、１３…蛍光側出射スリット、１４…光電素子、２０…光源部、２１…励起側分光部、２２…蛍光側分光部、２３…検出部、１０５，１０６，２０５，２０６，３０４，３０５…黒色石英ブロック、１０８，２０４…試料収容室、１０１，１０２，１０３,２００,２０１，２０２，２０３，３００，３０１，３０２，３０３…透明石英ブロック。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005147965.tif 000014
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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